2025年电工中级职业技能考试真题模拟卷：低压电器原理与应用试题

2025年电工中级职业技能考试真题模拟卷：低压电器原理与应用试题考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。下列每题都有四个选项，请将正确选项的字母填入括号内）1.低压电器的额定电压是指其在额定工作条件下能长期可靠工作的（）。A.最高电压B.最低电压C.标称电压D.短时承受电压2.接触器线圈得电后，带动触头系统动作，其常开触头处于（）状态。A.断开B.闭合C.悬空D.保护3.热继电器主要用于电动机的（）保护。A.过载B.短路C.缺相D.过电压4.在低压电路中，起隔离开关作用，且能通断一定负荷电流的电器是（）。A.熔断器B.断路器C.隔离开关D.接触器5.自动空气断路器的“O”位置是指（）。A.分励脱扣器位置B.复位弹簧储能位置C.手动操作机构位置D.长期闭合位置6.下列低压电器中，属于非自动切换电器的是（）。A.断路器B.接触器C.隔离开关D.时间继电器7.选择熔断器时，其额定电流应（）被保护电路的正常工作电流。A.大于B.小于C.等于D.不小于8.按下并保持启动按钮，电动机启动并自锁；松开启动按钮，电动机停止运行的电路是（）。A.点动控制电路B.连续运行控制电路C.顺序控制电路D.Y-Δ启动控制电路9.电气符号KM代表（）。A.熔断器B.接触器C.时间继电器D.热继电器10.在低压配电系统中，通常用作总电源开关且具备短路、过载保护功能的电器是（）。A.隔离开关B.电流互感器C.母线D.额定电流选择自动空气断路器二、判断题（每题1分，共10分。请将正确的划“√”，错误的划“×”）1.低压电器的额定频率通常为50Hz或60Hz。（）2.接触器的触头压力越大越好。（）3.熔断器在电路中起到短路和过载保护作用，且能自动复位。（）4.隔离开关可以在负荷电流下进行分合操作。（）5.断路器的额定短路分断能力表示其在额定短路电流下可靠分断的能力。（）6.时间继电器是一种能够实现延时控制的自动控制电器。（）7.按钮是一种手动操作电器，用于接通或断开控制电路。（）8.低压电器的图形符号和文字符号是固定不变的。（）9.在电动机控制电路中，热继电器可以代替熔断器进行短路保护。（）10.电气安全工作规程规定，进行电气操作时，必须执行“停电、验电、挂接地线、挂警示牌、有人工作”等安全措施。（）三、简答题（每题5分，共20分）1.简述接触器的主要结构组成部分及其作用。2.简述断路器具有哪些基本保护功能？并简述其工作原理。3.简述热继电器选择的基本原则是什么？4.简述在低压电器安装过程中，需要注意哪些主要的安全事项？四、计算题（每题10分，共20分）1.某电动机额定功率为4.5kW，额定电压为380V，额定电流为9.4A，功率因数为0.85。若采用熔断器进行短路保护，请根据经验公式选择合适的熔断器熔体额定电流。2.在一个控制电路中，需要使用一个接触器来控制一台电动机的启动和停止。要求电路具有自锁功能。请简述该电路的基本构成（至少说出主要元器件及其作用），并画出该电路的原理图（文字描述即可，无需图形符号）。五、案例分析题（共30分）某工厂车间有一台三相异步电动机，额定功率为7.5kW，额定电压为380V，额定电流为15A，采用Y-Δ启动方式。现需为其设计一个基本的控制电路，要求实现以下功能：a.能通过按钮启动电动机，并自动切换到Δ运行；b.能通过按钮停止电动机；c.电路应具有短路、过载保护功能。请根据以上要求，回答以下问题：1.该电路至少需要哪些主要低压电器元件？请列出名称，并说明选择这些元件的基本依据（如额定电压、额定电流、功能等）。2.简述该控制电路在启动和运行过程中，各主要低压电器元件的作用。3.简述该电路的短路和过载保护是如何实现的？涉及哪些元件？---试卷答案一、选择题1.C2.B3.A4.C5.B6.C7.C8.B9.B10.D二、判断题1.√2.×3.×4.×5.√6.√7.√8.×9.×10.√三、简答题1.解析思路：接触器主要由电磁系统（线圈、铁芯）、触头系统（主触头、辅助触头）和灭弧装置（针对大容量接触器）三部分组成。电磁系统产生吸力，驱动触头动作；触头系统用于接通或断开电路，主触头接通主电路，辅助触头接通控制电路；灭弧装置用于熄灭主触头分断时产生的电弧，保护触头。回答需覆盖这三部分及其核心作用。答：接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置组成。电磁系统包括线圈和铁芯，利用电磁感应原理产生吸力，带动触头系统动作。触头系统包括主触头和辅助触头，主触头用于接通或断开主电路，辅助触头用于接通或断开控制电路。灭弧装置用于熄灭主触头在分断时产生的电弧，保护触头不被烧毁。2.解析思路：断路器的保护功能通常包括过载保护、短路保护。过载保护通常利用热继电器或断路器内置的过载脱扣器实现，动作相对缓慢；短路保护利用过电流（通常是小惯性电流）触发断路器的短路脱扣器，动作非常迅速。工作原理是检测电路中的电流，当电流超过预设定值并达到动作时间时，脱扣器动作，脱扣机构释放，主触头在弹簧作用下分断电路。答：断路器通常具有过载保护和短路保护功能。过载保护一般通过热继电器或断路器内置的过载脱扣器实现，当电路过载电流达到一定值并持续一定时间时，热元件发热或过载脱扣器动作，使断路器分断。短路保护通过短路脱扣器实现，当电路发生短路，电流急剧增大时，短路脱扣器迅速动作，使断路器分断。其基本工作原理是利用电流检测元件（热元件或电流互感器）检测电路电流，当电流异常（过载或短路）时，触发脱扣器，通过脱扣机构释放主触头，分断电路。3.解析思路：选择热继电器需考虑电动机的额定电流。基本原则是：热继电器的额定电流应大于或等于电动机的额定电流。具体选择时，可按电动机额定电流选择相应规格的热继电器。对于启动电流较大的电动机（如Y-Δ启动），为避免启动时误动作，可选额定电流稍大一级的热继电器，或根据启动电流校验整定电流。答：选择热继电器的基本原则是根据电动机的额定电流来选择。通常选择的热继电器额定电流应等于或略大于电动机的额定电流。具体选择时，需查阅热继电器产品样本，确定与电动机额定电流匹配的规格和整定电流。对于采用Y-Δ启动的电动机，为防止启动电流导致热继电器误动作，有时会选择额定电流稍大一级的热继电器，并按电动机实际工作情况（如启动时间、负载类型）进行整定。4.解析思路：安装低压电器必须遵守安全规程。主要安全事项包括：核对电器型号规格是否正确；安装位置应确保安全、通风良好、便于操作和维护；接线必须牢固可靠，线号清晰，符合规范；带电部分应有良好绝缘和防护，防止触电；操作手柄、按钮等应有醒目的标识；安装过程中防止工具或零件掉入电器内部；接线前断开电源等。答：低压电器安装过程中，主要安全事项包括：①核对电器型号、规格、额定参数是否与设计要求相符；②安装位置应安全可靠，不受机械损伤，环境适宜，并便于操作、检修和巡视；③接线必须牢固、可靠，线号清晰，符合接线工艺要求，防止松动或错接；④带电部分应有良好的绝缘和必要的防护罩，防止意外触电；⑤操作手柄、按钮、指示灯等应有清晰、正确的标识；⑥安装过程中应注意安全，防止工具、零件等掉入电器内部；⑦接线前必须确认电源已断开，并采取必要的安全措施。四、计算题1.解析思路：计算题1是熔断器选型计算。根据经验公式，熔断器熔体额定电流If≥(1.5~2.5)*电动机额定电流Im。选择时取一个系数，通常1.5~2倍比较常用且安全。计算结果应取整数或标准规格。注意题目未给出功率因数和效率，通常此公式适用于纯阻性或近似阻性负载，对于感应电动机，一般按额定电流直接选择或考虑启动电流。答：根据经验公式，熔断器熔体额定电流If≥(1.5~2.5)*Im。电动机额定电流为9.4A。取系数2，If≥2*9.4A=18.8A。选择标准熔体额定电流，应不小于18.8A，可选20A的熔体。2.解析思路：计算题2要求简述电路构成并画图（文字描述）。基本构成包括：电源（未画出）、接触器KM（含线圈和主触头、辅助触头）、启动按钮SB1（常开）、停止按钮SB2（常开）、热继电器FR（含热元件和常闭触头）、电动机M（未画出）。电路工作原理是：按下SB1，线圈得电，主触头闭合，电动机启动；同时辅助常开触头闭合，实现自锁。按下SB2，线圈失电，主触头和辅助触头均断开，电动机停止。辅助常闭触头在主触头断开时也断开，为下次启动做准备。热继电器FR的常闭触头串联在控制回路中，其动作会断开控制回路，使KM线圈失电，电动机停止。答：1.该电路至少需要以下主要低压电器元件：*自动空气断路器QF（作为总电源开关和短路、过载保护）：额定电压380V，额定电流大于15A（可选20A或25A）。*接触器KM（控制电动机启动停止和自锁）：主触头额定电流大于15A，线圈电压380V。*启动按钮SB1（常开）：用于启动电动机。*停止按钮SB2（常开）：用于停止电动机。*热继电器FR（过载保护）：整定电流调至15A。*电动机M（负载）：额定功率7.5kW，额定电压380V，额定电流15A。选择依据：断路器和接触器的额定电压、额定电流需满足电动机要求；热继电器整定电流等于电动机额定电流；按钮类型根据功能选择。2.电路中各主要低压电器元件作用：*QF：提供总电源开关功能，并具备短路和过载保护功能，确保电路和设备安全。*KM：接收控制信号，控制电动机主电路的接通和断开（主触头），并通过辅助触头实现电路自锁。*SB1：提供启动信号，按下时接通KM线圈回路。*SB2：提供停止信号，按下时断开KM线圈回路。*FR：监测电动机过载电流，当电流过大时，其热元件发热，双金属片弯曲，推动导板使常闭触头断开，切断KM线圈回路，使电动机停止，起到过载保护作用。3.电路的短路和过载保护实现：*短路保护：主要由断路器QF实现。当电路发生短路，电流急剧增大远超QF的额定电流或整定电流时，QF的短路脱扣器会瞬时动作，使QF分断，切断电源，保护电路和设备。*过载保护：主要由热继电器FR实现。当电路发生过载，电流虽然未达到短路程度，但超过电动机的额定电流并持续一定时间，使FR的热元件发热到动作温度时，FR的常闭触头断开，切断KM线圈回路，使电动机停止，保护电动机不被过载损坏。五、案例分析题1.解析思路：案例要求列出Y-Δ启动控制电路的主要元件并说明依据。根据功能需求，必须有电源开关（断路器QF）、控制变压器（可选，但常见）、接触器（KM1主触头接主电路，KM2、KM3主触头短接Y连接点；KM1、KM2、KM3线圈分别实现Y、Δ运行和自锁；KM4为Y启动接触器，KM5为Δ运行接触器，或者用KM1、KM2、KM3组合实现YΔ切换），热继电器（FR，串联在控制回路，其常闭触头串联在KM线圈回路中），按钮（SB1启动，SB2停止），以及电动机（M）。选择依据主要是额定电压、额定电流匹配，以及功能实现（如KM主触头容量要大于电动机额定电流，KM线圈电压匹配，FR整定电流匹配等）。答：1.该电路至少需要以下主要低压电器元件：*自动空气断路器QF：作为电源开关，提供短路和过载保护。额定电压380V，额定电流大于电动机额定电流（15A），可选25A。*接触器KM1：主触头额定电流大于15A，用于接通电动机主电路，实现Δ运行和Y-Δ切换控制。线圈电压380V。辅助常开触头用于自锁Δ运行。*接触器KM2：主触头额定电流大于15A，用于短接电动机Y连接点，实现Δ运行。线圈电压380V。*接触器KM3：主触头额定电流大于15A，用于短接电动机Y连接点，实现Δ运行。线圈电压380V。辅助常开触头用于自锁Y启动状态（如果采用KM4、KM5或KM1/KM2/KM3组合方式，则此触头用于自锁Y运行）。*热继电器FR：作为电动机过载保护。整定电流调至15A。其常闭触头串联在控制回路中。*启动按钮SB1（常开）：用于发出Y启动或Δ启动指令。*停止按钮SB2（常开）：用于停止电动机。*电动机M：额定功率7.5kW，额定电压380V，额定电流15A，Y-Δ连接。选择依据：①断路器、接触器、热继电器的额定电压和额定电流需满足电动机额定电流和电路要求。②接触器的主触头容量需能承载电动机额定电流。③接触器的线圈电压需与控制电路电压匹配。④热继电器整定电流需与电动机额定电流匹配。⑤电路设计需能实现Y-Δ启动、运行和停止功能。2.解析思路：案例要求简述各元件在Y-Δ启动运行过程中的作用。核心是KM1、KM2、KM3（或等效组合）的控制。KM1负责主电路通断和自锁Δ运行。KM2和KM3负责短接Y点。SB1用于启动，SB2用于停止。FR负责过载保护。具体作用需结合Y-Δ启动逻辑描述。答：2.简述各主要低压电器元件在电路中的作用（以采用KM1、KM2、KM3组合实现Y-Δ切换为例）：*QF：提供总电源，并实现短路、过载保护，是电路的总开关。*KM1：其主触头接通电动机主电路。线圈得电时，KM1主触头闭合，电动机主电路接通。其辅助常开触头闭合，实现自锁，保持Δ运行状态。*KM2：其主触头用于短接电动机的Y形连接点。线圈得电时，KM2主触头闭合，将电动机定子绕组的Y连接点短接，实现Δ运行。*KM3：其主触头也用于短接电动机的Y形连接点。线圈得电时，KM3主触头闭合，将电动机定子绕组的Y连接点短接，实现Δ运行。其辅助触头可能用于与其他元件配合实现Y启动自锁。*FR：其热元件串联在电动机主电路（或控制回路检测点），监测电动机电流。当电动机过载时，FR动作，其常闭触头断开，切断控制回路中至少一个接触器（如KM1或KM2/KM3）的线圈回路，使KM1失电，主触头断开，电动机停